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太陽能熱水器太陽能熱水器能利用太陽能把水從低溫加熱到高溫,以滿足人們?nèi)粘I畹男枰?,它具有安全、?jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),如圖甲所示,太陽能熱水器主要由兩部分構(gòu)成:一部分是由許多根玻璃吸熱管組成的集熱器,每根玻璃吸熱管由雙層玻璃管組成,雙層玻璃管之間是真空,真空不利于熱量的傳遞。如圖乙所示是玻璃吸熱管的工作原理圖,它的結(jié)構(gòu)與保溫瓶的玻璃內(nèi)膽相似,只是在玻璃吸熱管的內(nèi)表面涂了一層黑色的吸熱材料;另一部分是保溫儲(chǔ)水箱,保溫儲(chǔ)水箱下部與玻璃吸熱管相通。

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(1)當(dāng)太陽光入射到黑色的吸熱層上時(shí),黑色吸熱層能把太陽能更有效地轉(zhuǎn)化為 內(nèi)內(nèi)能,將管內(nèi)的水加熱。這是通過 熱傳遞熱傳遞的方式改變內(nèi)能,玻璃吸熱管內(nèi)向光一側(cè)的水吸熱后體積增大、密度 變小變小(選填“變大”、“不變”或“變小”);
(2)這臺(tái)太陽能熱水器的水箱容積為120L,那么水箱內(nèi)裝滿水時(shí),在一般的光照條件下,太陽能每天可將滿箱20℃的水加熱到70℃,則水吸收的熱量為 2.52×107J2.52×107JJ;[水的比熱容是4.2×103J/(kg?℃)]
(3)如果熱水器上的集熱器對(duì)太陽能的利用效率為40%,在與陽光垂直的地球表面上每平方米得到的太陽輻射功率約為P=1400W。如果將整箱水的溫度從20℃加熱到70℃,需要陽光照射5h,那么熱水器上集熱器的面積至少要是 2.52.5m2。
【考點(diǎn)】太陽能的利用;太陽能的轉(zhuǎn)化.
【答案】內(nèi);熱傳遞;變??;2.52×107J;2.5
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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